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Artículo Revista de Simulación y Laboratorio

Marzo 2016 Vol.3 No 6. 23-32

Desarrollo de un fungicida a base de Folpet en presentación de WDG

MUNGUÍA, Jaqueline, MUNGUÍA, Marco Polo, LEÓN, Yolanda

Recibido 11 de Diceimbre, 2015; Aceptado 24 de Marzo, 2016

___________________________________________________________________________________________________

Resumen

La necesidad cada vez más apremiante de obtener

productos alimenticios en cantidad suficiente y de buena

calidad para cumplir con la demanda de la población

lleva a la búsqueda de productos que mejoren o protejan

la producción agrícola. En este proyecto se realizó una

investigación para obtener un fungicida con folpet como

ingrediente activo, que cumpla con las especificaciones

de la Organización de las Naciones unidas para la

Alimentación y la Agricultura. La investigación se llevó

a cabo con formulaciones conteniendo 80% de Folpet y

el resto de inertes (dispersantes, diluyentes y

humectantes), buscando una proporción en la que se

obtuvieran las óptimas condiciones de suspensibilidad,

retención de malla y tiempo de dispersión. El producto se

aplicó en campo en el estado de Sinaloa, en un plantío de

calabaza afectado por cenicillas. Se tomaron datos el día

de la aplicación, a 7, 17 y 24 días. Los resultados fueron

notorios y positivos al comparar con la parte del lote a la

que no se le aplicó. El análisis del producto, comparado

con el del único similar que ya se encuentra en el

mercado muestra que presenta mejores características y

una mejor distribución.

Fungicida, folpet, gránulos dispersables

Abstract

The increasingly urgent need for food products in

sufficient quantity and quality to meet the demand of the

population leads to the search for products that improve

or protect agricultural production. This research project

was conducted to obtain a fungicide with folpet as active

ingredient, which meets the specifications of the FAO

(Food and Agriculture Organization of the United

Nations). The research was conducted with formulations

containing 80% of folpet and other inert (dispersants,

diluents and wetting agents), looking for a proportion in

which the optimal conditions for suspensibility, retention

mesh and dispersion time were obtained. The product

was applied in the field in the state of Sinaloa, in a

plantation pumpkin affected by mildew. Data were

collected on the day of the application, 7, 17 and 24 days.

The results were noticeable and positive when compared

with the portion of the lot to untreated one. Analysis of

the product, compared with the single like that is already

on the market shows that presents better characteristics

and better distribution.

Fungicide, folpet, dispersible granules

___________________________________________________________________________________________________

Citación: UNGUÍA, Jaqueline, MUNGUÍA, Marco Polo, LEÓN, Yolanda. Desarrollo de un fungicida a base de Folpet en

presentación de WDG. Revista de Simulación y Laboratorio.2016, 3-6: 23-32

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† Investigador contribuyendo como primer autor

© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia

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Marzo 2016 Vol.3 No 6. 23-32

ISSN-en línea 2410-3462

ECORFAN todos los derechos reservados

UNGUÍA, Jaqueline, MUNGUÍA, Marco Polo, LEÓN, Yolanda. Desarrollo de un fungicida a

base de Folpet en presentación de WDG. Revista de Simulación y Laboratorio.2016, 3-6: 23-32

Introducción

Ante el acelerado crecimiento de la población,

que tiene como consecuencia la demanda de

una mayor cantidad de alimentos; el fomento y

el cuidado de la agricultura es fundamental y

también esencial para la estabilidad y el

crecimiento de la economía de un país. Uno de

los grandes desafíos de la agricultura es

producir más con menos espacio y agua

disponible, la respuesta a este desafío es la

tecnología, con la que se puede hacer uso de

productos que protejan los cultivos como los

agroquímicos. De éstos se pueden destacar los

plaguicidas, insecticidas, acaricidas,

nematicidas, reguladores de crecimiento y

fungicidas.

A nivel mundial, los hongos son la

principal causa de pérdidas en cultivos. El

manejo de enfermedades es un componente

esencial en la producción de la mayoría de los

cultivos, aquí es cuando se hace uso de los

fungicidas para combatirlas. Los fungicidas

son aplicados como polvos, gránulos, gas y

más comúnmente en forma líquida.

En este proyecto se formuló un

fungicida en presentación de gránulos

dispensables en agua (WDG) que ofrece

diversas ventajas, entre ellas que las

formulaciones son altamente concentradas,

humectables y fácilmente desintegradas en

contacto con el agua, por lo tanto, son más

eficientes. Se implementó el Plan de Acción de

Emprendimiento Tecnológico del Proyecto

CONACYT–Agromaquilas, a través del

análisis de la tecnología y el desarrollo de la

preproducción del prototipo de Folpet 80

WDG.

La importancia de realizar esta

investigación radica en encontrar una

formulación que se encuentre dentro de los

parámetros de la Organización de las Naciones

unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y que cumpla con las altas expectativas

de protección en los plantíos. Actualmente en

México solo existe una empresa que envasa

Folpet en presentación de WDG (que proviene

de Israel). Este producto se analiza también en

este proyecto como referencia.

Fundamento

La agricultura en México es considerada como

una de las actividades económicas de mayor

relevancia, es el sector productivo más

importante desde un punto vista económico,

social y ambiental, ya que de éste depende la

alimentación primaria de millones de personas,

el incremento de la población productiva y la

preservación y cuidado del entorno

(hidroponia.mx, 2015).

Patógenos que atacan a los cultivos

Zamorano (2016) caracteriza a las

enfermedades en las plantas como infecciosas

(por bacterias, hongos, micoplasmas,

nemátodos y virus) y no infecciosos

(desbalances nutricionales, estrés ambiental y

toxicidad química).

Pesticidas

Un pesticida es cualquier sustancia elaborada

para controlar, matar, repeler o atraer a una

plaga. Las plagas pueden ser animales (como

insectos o ratones), plantas no deseadas (malas

hierbas, malezas) o microorganismos

(enfermedades de las plantas) (Pesticida info,

2015).

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La clasificación de los pesticidas que

los agrupa en familias, grupos y clases es la

siguiente:

1. Insecticidas. Matan a insectos.

2. Acaricidas específicos. Matan a

ácaros que se alimentan de plantas y

animales.

3. Fungicidas. Destruyen hongos.

4. Nematocidas, desinfectantes y

fumigantes. Los nematocidas destruyen

nemátodos (organismos microscópicos en

forma de lombriz que se alimentan de las

raíces de las plantas), los desinfectantes

matan o desactivan microorganismos y los

fumigantes producen un gas o vapor

diseñado para matar insectos, hongos,

bacterias o roedores.

5. Herbicidas. Destruyen las malas

hierbas, malezas y otras plantas no

deseadas.

6. Fitorreguladores y productos

afines. Alteran el crecimiento, la floración o

el ritmo de reproducción de las plantas, a

través de acciones hormonales.

7. Molusquicidas, rodenticidas. Los

primeros matan caracoles y babosas, los

rodenticidas controlan a los ratones y a otros

roedores.

La formulación de pesticidas es una

mezcla homogénea y estable de un principio

activo (i. a.) e ingredientes inertes o

adyuvantes. Se obtiene un producto final quel

deberá contar con las características siguientes

(CRODA CROP CARE, 2010):

a) De fácil aplicación.

b) Seguridad para el operador

durante la aplicación.

c) Poco desperdicio del

producto en la aplicación.

d) Aumentar la seguridad de los

alimentos.

e) Disminución del impacto

ambiental.

Las formulaciones pueden ser simples,

éstas consisten en un ingrediente activo y sus

inertes de síntesis asociados; o extremadamente

complejo que consta de más de 10

componentes (FAO, 2009a).

Fungicidas

Un fungicida es un producto químico tóxico

destinado a eliminar los hongos que resultan

una potencial amenaza para el desarrollo

normal de las plantas o para la vida de los

animales.

Los fungicidas se pueden clasificar

según su modo de acción, su composición y su

campo de aplicación

Tipos de fungicidas según su modo de

acción. Fungicidas protectores y fungicidas

erradicadores

Tipos de fungicidas según su

composición. Compuestos de cobre, mercurio,

estaño, Zinc, azufre, organofosforados,

ditiocarbamatos, carbamatos, hidrocarburos

halogenados, nitrocompuestos aromáticos,

anilidas, compuestos de guanidin, ftalimidas,

pirimidinas, tiodiazoles, triazinas,

isoxazolonas, imidazoles, otros compuestos

heterocíclicos, antibióticos, aceites, aldehídos,

cetonas, óxidos, extractos vegetales, otros.

Tipos de fungicidas según su campo

de aplicación. Uso en revestimientos de

semillas, en desinfección del suelo, para

aplicación sobre las plantas.

Folpet como fungicida

Folpet es un fungicida preventivo con amplio

espectro de acción. Actúa por contacto y tiene

un gran poder de penetración en profundidad

gracias a su estructura química (Figura 1).

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Estimula la vegetación, favorece la

cicatrización de heridas de pedrisco y tiene una

buena persistencia. (Lainco, 2016). Nombre químico

(IUPAC): N-

(triclorometiltio)ftalimida Fórmula química:

C9H4Cl3NO2S

Peso molecular: 296.56 g/mol

Clasificación: Ftaleimida

Tipo de plaguicida: Fungicida

Uso: Agrícola

Figura 1 Datos y estructura del Folpet

El folpet está formado por cristales

incoloros. Su punto de fusión es 177 °C. Su

solubilidad en agua es de 1 mg/l a 20 °C. Es

ligeramente soluble en disolventes orgánicos.

Su presión de vapor es 1.58x10-5 mm Hg a 25

°C. No es corrosivo, pero sus productos de

descomposición sí lo son (Semarnat. INECC).

El folpet WDG interfiere el mecanismo

de respiración de los hongos e inhibe la

actividad de las enzimas sulfhídricas

bloqueando el crecimiento y el desarrollo

miceliar, es por ello que tiene gran campo de

campo de aplicación (Terralia, 2016).

Los WDG Son sistemas en estado

sólido que poseen de 0.5 a 90% del ingrediente

activo con un conjunto de portadores o inertes

inorgánicos. El tamaño de partícula oscila entre

250 -1000 μm.

Metodología

Diseño experimental

La formulación del producto se basó en el

triángulo de mezcla, manteniendo la

concentración del ingrediente activo (folpet)

como una constante en 80% y se fueron

variando los porcentajes de los inertes

(dispersante, diluyente, humectante).

Hasta encontrar una proporción en donde

las mezclas de polvos iniciales dieran un mayor

porciento de suspensibilidad, menor retención

de malla y un tiempo de dispersión menor a 60

segundos.

La función principal de este triángulo es

encontrar la formulación ideal, que cumpla con

los parámetros de la FAO. Los vértices del

triángulo representan los componentes, (los

inertes “A", " B " o "C”), las líneas representan

mezclas de dos componentes y el área dentro

del triángulo mezclas de los tres componentes

(Figura 2).

De las 67 formulaciones posibles del

triángulo, se utilizó una muestra representativa

de 10, distribuidas para detectar regiones de

rendimiento del triángulo. Humectante Dispersante

Diluyente

Figura 2 Triángulo de mezclas con 10 representativas (Hembert, 2016).

En la Tabla 1 se muestran las 67

combinaciones posibles con porcentajes de

componentes inertes, resaltando los diez puntos

obligatorios para poder llegar a la formulación

de mayor rendimiento.

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PT Comp.

“A”

Comp.

“B”

Comp.

“C” PT

Comp.

“A”

Comp.

“B”

Comp.

“C”

1 100 % 35 30 % 50 % 20 %

2 90 % 10 % 36 30 % 60 5 10 %

3 90 % 10 % 37 30 % 70 %

4 80 % 20 % 38 20 % 80 %

5 80 % 10 % 10 % 39 20 % 10 % 70 %

6 80 % 20 % 40 20 % 20 % 60 %

7 70 % 30 % 41 20 % 30 % 50 %

8 70 % 10 % 20 % 42 20 % 40 % 40 %

9 70 % 20 % 10 % 43 20 % 50 % 30 %

10 70 % 30 % 44 20 % 60 % 20 %

11 60 % 40 % 45 20 % 70 % 10 %

12 60 % 10 % 30 % 46 20 % 80 %

13 60 % 20 % 20 % 47 10 % 90 %

14 60 % 30 % 10 % 48 10 % 10 % 80 %

15 60 % 40 % 49 10 % 20 % 70 %

16 50 % 50 % 50 10 % 30 % 60 %

17 50 % 10 % 40 % 51 10 % 40 % 50 %

18 50 % 20 % 30 % 52 10 % 50 % 40 %

19 50 % 30 % 20 % 53 10 % 60 % 30 %

20 50 % 40 % 10 % 54 10 % 70 % 20 %

21 50 % 50 % 55 10 % 80 % 10 %

22 40 % 60 % 56 10 % 90 %

23 40 % 10 % 50 % 57 100 %

24 40 % 20 % 40 % 58 10 % 90 %

25 40 % 30 % 30 % 59 20 % 80 %

26 40 % 40 % 20 % 60 30 % 70 %

27 40 % 50 % 10 % 61 40 % 60 %

28 40 % 60 % 62 50 % 50 %

29 30 % 70 % 63 60 % 40 %

30 30 % 10 % 60 % 64 70 % 30 %

31 30 % 20 % 50 % 65 80 % 20 %

32 30 % 30 % 40 % 66 90 % 10 %

33 33 % 33 % 33 % 67 100 %

34 30 % 40 % 30 %

Tabla 1 Puntos obligatorios de prueba

3Caracterización del ingrediente activo

El ingrediente activo usado para la

formulación del fungicida es Folpet con una

pureza del 95%. En la Tabla 2 se describen sus

principales características.

Tipo de pesticida Fungicida

Grupo químico Ftalimida

Sustancia de origen Sintética

Modo de acción Foliar con acción protectora. Inhibe la división celular de microorganismos.

CAS RN 133-07-3

Número CEE 205-088-6

Número CIPAC 75

Fórmula química C9H4Cl3NO2S

Masa molar 296.56 g/mol

Nombre IUPAC N(triclorometiltio) ftalimida

Estado físico Cristales incoloros

PH 7.77

Solubilidad No forma una mezcla homogénea en agua

Tabla 2 Cracterísticas del folpet

Selección de materiales

Durante la selección de materiales se tomó en

cuenta la efectividad y la compatibilidad,

considerando los siguientes aspectos:

a) Suspensibilidad alta. Para

asegurar que el ingrediente activo se

mantenga suspendido.

b) Retención en malla bajo

(menor o igual del 2%). Para evitar el

taponeo de las boquillas durante la

aplicación.

c) Tiempo de dispersión y

humectación. No debe ser mayor al 2%.

d) Costo de los inertes usados.

Debe de ser competente con el que existe en

el mercado.

Los inertes seleccionados fueron los

siguentes:

Arcila. Caolín de color blanco,

higroscópico, plasticidad baja, inerte, inodoro,

de fácil extrusión, resistente a altas

temperaturas, no tóxico ni abrasivo, refractario,

fácil de dispersar. Además, con gran poder

cubriente, absorbente y baja viscosidad

(Secretaría de economía, 2004).

Dispersante A. Polímero natural color

marrón que se obtiene como subproducto en la

fabricación de la pulpa de madera.

Dispersante B. Surfactantes agrícolas,

pueden ser oligómeros, polímeros o etoxilados.

Se utilizan como dispersantes o

dispersantes/humectantes.

Humectante. Mezcla de sulfonato de

sodio alquil naftaleno. Es un agente dispersante/

humectante

Anti-coagulante (Hi-sil). Sílice

precipitada amorfa sintética, está entre los

productos más confiables y probados de la

industria.

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Procedimiento

El proceso para producir WDG se muestra en la

Figura 3, con él se realiza un análisis de

repetitividad.

Figura 3 Proceso de formulación

Materia prima. Se considera el ingrediente

activo (Folpet), un humectante, 2 dispersantes y

arcilla.

Mezclado. Se debe tener cuidado de que la

mezcla final sea homogénea

Micronización. Se reduce la mezcla a

polvo fino.

Humectación de la mezcla de polvos. Se

adiciona lentamente el agua necesaria para formar

los WDG.

Extrusión. La finalidad es formar los

WDG.

Secado. Los gránulos se secan hasta tener

una humedad menor o igual del 2%

Tamizado. Con esto se tiene un tamaño

uniforme.

Caracterización de los WDG

Para caracterizar los WDG’s se realizaron las

siguientes determinaciones:

1. Tiempo de humectación

2. Porcentaje de suspensabilidad

3. Porcentaje de retención de

malla

4. Porciento de humedad

5. pH

Análisis estadístico para lograr la confiabilidad

de la prueba

Para determinar el número de pruebas necesarias

que sean representativas y confiables se utilizó el

siguiente procedimiento:

1) Se determinó el tamaño de la muestra

usando la siguiente fórmula:

𝑍𝛼2 ∗ 𝑝 ∗ 𝑞

𝑛 =

𝑖2

n: tamaño de la muestra

z: valor correspondiente a la distribución de gauss

p: prevalencia esperada del parámetro a evaluar q=1-

p

Nivel de confianza=95% Confiabilidad= 99.90%

q=1-0.999=0.001

Error (i)=1.4%=0.014

2) Se determinó el intervalo de confianza

para el % de suspensibilidad

8

9.7211 µ

9

1.0447

n=20

Materia prima

(técnico e

inertes)

Mezclado

Secado

Producto final

WDG’s

Humectación

de la mezcla

Tamizado

Extrusión

Micronización

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3) Se determinó el intervalo de confianza

para el % de retención de malla

1

.939 µ

2

.250

Pruebas de campo

Prueba A1: Formulación inicial. Se produjo 1

kg de Folpet 80 WDG y se envió a campo en el

estado Sinaloa para asegurar la efectividad del

producto y confirmar que los inertes empleados

son los adecuados y que no se presenten daños

fitotóxicos al emplear el producto.

Prueba A2: Formulación a mayor escala

para pruebas de campo. Se produjeron 5 kg,

que se enviaron a campo para su aplicación.

Resultados

Producto

Las tablas 3 y 4, así como la figura 4 muestran

los resultados de las pruebas de suspensibilidad

en las muestras. En las tablas 5 y 6 y en la

figura 5 se observan los resultados de las

pruebas de retención de malla en las mismas.

PRUEBA % DE SUSP. PRUEBA % DE SUSP.

1 92.37 11 88.59

2 93.199 12 90.31

3 91.82 13 89.42

4 91.04 14 91.35

5 92.08 15 92.53

6 90.28 16 88.71

7 89.73 17 90.03

8 90.13 18 91.41

9 87.88 19 89.31

10 88.22 20 88.95

Tabla 3 % de suspensibilidad del producto

Media X 90.3679

Desviación estándar ౮ 1.4758

Error estándar de la media muestral ౮x 0.32999725

Límite superior de control LSC 91.3579418

Límite inferior de control LSI 89.3779582

Tabla 4 Control estadístico de datos de suspensibilidad

Figura 4 Interpretación gráfica del % de suspensibilidad

PRUEBA % RET. DE MALLA PRUEBA % RET. DE MALLA

1 2.18 11 2.06

2 2.52 12 2.38

3 2.46 13 2.4

4 0.98 14 2.12

5 1.88 15 1.76

6 1.57 16 2.08

7 2.32 17 2.34

8 1.97 18 1.97

9 2.19 19 2.16

10 2.03 20 2.53

Tabla 5 % de retención de malla del producto

Media X 2.095

Desviación estándar ౮ 2.5233

Error estándar de la media muestral ౮x 0.079424492

Límite superior de control LSC 2.333273477

Límite inferior de control LSI 1.856726523

Tabla 6 Control estadístico de datos de retención de

malla

:

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Figura 5 Interpretación gráfica del % de retención de malla

Usando como referencia las

especificaciones de la FAO y comparando la

fórmula desarrollada y la fórmula existente en

el mercado, se obtuvieron los resultados

mostrados en la Tabla 12

ESPECIFICACIONES DE LA FAO FORMU-

LACIÓN

COMPE-

TENCIA DESCRIPCIÓN MAX MIN

Cont neto ingrediente

activo (%) 5 --- --- ---

Impurezas: agua g/kg 50 --- --- ---

Potencial de

hidrógeno (Ph) 10 7 7.95 8.37

Prueba de malla

húmeda (% retenido) 2 --- 1.9 2.54

Suspensibilidad (%) --- 50 92.37 66.95

Persistencia de espuma (ml/l min)

25 --- 65 90

Humectación (seg) 60 --- 34 37

Tabla 12 Datos del producto vs especificaciones de la

FAO y competencia

Pruebas de campo

En el mes de enero y febrero, las brisas del

norte de Sinaloa favorecen la formación de un

microclima a los hongos fitopatogenos y se

dispara el índice de afectación de cenicillas y

royas principalmente en los cultivos de

calabaza.

La aplicación se realizó en predio agrícola

ubicado en la localidad de Charay, El Fuerte,

Sínaloa, con agrícola Cohuibampo. Antes de la

aplicación, en la calabaza italiana había

presencia de cenicilla polvorienta

(Pseudoperonospora cubensis) como se observa

en la Figura 6.

La aplicación se realizó el 26 de enero de

2016. A los 7 días, se notó una disminución del

daño por cenicilla (Figura 7), se realizó el

mismo día la segunda aplicación.

Figura 6 Calabaza antes de la aplicación de Folpet

Figura 7 Calabaza 7 días despúes de la aplicación

17 días después de la segunda aplicación, se

encontró con incidencia de cenicilla todo el lote

y una disminución notable en la sección

aplicada con Folpet. Otra observación a los 24

días de la aplicación mostró mejor resultado

(Figura 8).

Figura 8 Calabaza con Folpet (izquierda) y sin Folpet

(derecha) 24 días después de la aplicación

Conclusiones

La formulación de WDG resulta ser un proceso

"artesanal", pues hay que cuidar muchas

variables para sea exitoso y las características

finales sean competentes en cuanto a calidad y

precio.

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El análisis del producto que ya se

encuentra en el mercado y del desarrollado

muestra que éste presenta una mejor

distribución y es más confiable.

Las características más importantes en

el producto final, porciento de suspensibilidad y

porciento de retención en malla se lograron

perfectamente.

Las pruebas de campo fueron exitosas,

ya que el producto controló la cenicilla presente

en los cultivos de calabaza italiana en 24 días.

Agradecimientos

A la empresa Agromaquilas S.A de C.V que dió

la oportunidad de desarrollar el proyecto con el

soporte y asesoria del Ing. Clayton Hernández y

la Ing. Laura Nataly Reyes, así como al

CONACYT que finació el proyecto y la

estancia en dicha empresa.

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Marzo 2016 Vol.3 No 6. 23-32





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